高粱重组近交系群体中植物结构的变化驱动了物种对干旱的特异性反应。

IF 3.6 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES

Plant Biology Pub Date : 2024-10-30 DOI:10.1111/plb.13733

M. A. Lehrer, R. Govindarajulu, F. Smith, J. S. Hawkins

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摘要

干旱胁迫严重阻碍植物的生长、发育和产量。因此，揭示抗旱性的遗传机制对确保未来的粮食安全至关重要。高粱是一种具有重要农业和经济价值的粮食作物，为了确定高粱抗旱性的遗传调控机制，研究人员将高粱双色（TX7000）的驯化近交系与其野生近缘种高粱（Sorghum propinquum）杂交，建立了一个种间重组近交系（RIL）群体。在干旱条件下对这一 RIL 群体进行了评估，从而确定了有助于提高抗旱性的数量性状位点 (QTL)。我们在干旱群体中发现了八个 QTL，它们解释了四个性状（株高、地上生物量、相对含水量和叶片温度/蒸腾作用）中观察到的变异的重要部分。这些 QTL 的等位基因效应及其候选基因强调了：(1) 驯化对干旱响应表型（如高度和地上生物量）的影响，以及 (2) 如何通过物种特有的植物结构来控制水分吸收和/或流失。我们的研究结果阐明了芽和根的抗旱反应在调节水分吸收和/或流失方面的相互关联作用，而检测到的等位基因效应则证明了在干旱条件下保持谷物产量和产值很可能是驯化产生的抗旱性的结果。

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Shifts in plant architecture drive species-specific responses to drought in a Sorghum recombinant inbred line population

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Plant Biology 生物-植物科学

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期刊介绍： Plant Biology is an international journal of broad scope bringing together the different subdisciplines, such as physiology, molecular biology, cell biology, development, genetics, systematics, ecology, evolution, ecophysiology, plant-microbe interactions, and mycology. Plant Biology publishes original problem-oriented full-length research papers, short research papers, and review articles. Discussion of hot topics and provocative opinion articles are published under the heading Acute Views. From a multidisciplinary perspective, Plant Biology will provide a platform for publication, information and debate, encompassing all areas which fall within the scope of plant science.